(Metallized CeramicGinawa niWintrusetk)

Ceramic metallizationay ang pamamaraan ng pagdeposito ng isang mataas na nakadikit na metal coating sa isang ceramic na ibabaw. Ito ay isang mahalagang hakbang dahil ang mga keramika ay likas na hindi nababasa sa panghinang. Ang metallized layer ay ginagawa itong solderable, na nagbibigay ng kinakailangang pundasyon para sa pagbuo ng malakas na ceramic-to-metal na koneksyon. 

Nasa ibaba ang isang pangkalahatang-ideya ng apat na pangunahing pamamaraan na ginagamit sa industriya ngayon.

1. Molybdenum-Manganese (Mo-Mn)Paraan: Ang Industrial Standard

AngMo-Mnproseso ay ang pinaka-madalas na ginagamit at mahusay na itinatag ceramic metallization teknolohiya. Mula noong kalagitnaan ng ikadalawampu siglo, ito ang naging karaniwang pamamaraan para sa paggawa ng mga high-reliability na seal sa mga vacuum electronics at aerospace application.

Prinsipyo ng Proseso:naghahanda ng slurry ng refractory molybdenum powder, manganese powder, at activators (hal. Al2O3, SiO2, at CaO) sa isang organic binder. Ang slurry na ito ay inilapat sa ceramic surface at sintered sa mataas na temperatura (1300-1600°C) sa isang humid hydrogen environment (dew point = +30°C).

Mga kalamangan: Nag-aalok ito ng mataas na lakas ng sealing (na umaabot hanggang 60.2±7.7 MPa gamit ang activated method) at napakahusay na vacuum tightness (na may leakage rate na kasingbaba ng 2.3×10⁻¹¹ Pa·m³/s). Ang proseso ay nagbibigay-daan para sa maraming mga ikot ng muling paggawa at mga benepisyo mula sa isang malawak, pagpapatawad na window ng proseso.

Mga Limitasyon:Maaaring baguhin ng mataas na temperatura ng sintering ang mga katangian ng seramik. Ang proseso ay nangangailangan ng malaking kagamitan sa hydrogen furnace, na nagreresulta sa isang mahabang cycle time. Higit pa rito, hindi ito tugma sa mga non-oxide ceramics tulad ng AlN sa kawalan ng proseso ng pre-oxidation.

2. Paraan ng Co-firing: I-enable ang Multilayer Wiring

Ang paraan ng co-firing ay direktang isinasama ang metallization sa proseso ng ceramic sintering. Ang pangunahing premise ay "co-firing of green ceramic," na kinabibilangan ng screen-printing ng isang refractory metal paste (gaya ng tungsten, molybdenum, o molybdenum-manganese) papunta sa unfired (green) ceramic sheet. Ang mga sheet na ito ay pinagsama at pinagsama upang makumpleto ang parehong ceramic densification at panloob na metallization sa isang hakbang.

3. Direct Bonded Copper (DBC)ay Na-optimize para sa Power Dissipation

Direct Bonded Copper (DBC)ay binuo noong 1970s at orihinal na ginawa ng GE sa United States. Ito ay naging karaniwang teknolohiya para sa mga high-power na IGBT module at LED heat dissipation substrates. Kasama sa prosesong ito ang direktang pagbubuklod ng isang copper foil sa isang ceramic substrate, na nagreresulta sa isang istraktura na may mataas na kondaktibiti ng init at pagkakabukod ng kuryente.

4. Active Metal Brazing (AMB): Ang One-Step Sealing Revolution

Ang Active Metal Brazing (AMB) ay isang makabuluhang inobasyon na pinagsasama ang metallization at brazing sa isang solong, pinasimpleng proseso. Nagagawa ito sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga aktibong elemento, tulad ng Ti, Zr, Nb, o V, nang direkta sa brazing filler metal. Sa mataas na temperatura, ang mga elementong ito ay may kemikal na reaksyon sa ceramic upang makabuo ng isang layer ng reaksyon na may istraktura ng metal na bono. Kasama sa mga halimbawa ang TiO, TiN, at Cu3Ti3O. Ang layer na ito ay nagbibigay-daan sa brazing filler metal na direktang basain ang ceramic surface.

Mga katangian ng proseso:

• Pinasimpleng Daloy ng Trabaho: Tinatanggal ang pangangailangan para sa isang hiwalay na hakbang bago ang metalization.

• Mas Mababang Temperatura sa Pagproseso: Nagkakaroon ng brazing sa medyo mabababang temperatura (800–950°C).

• Kontroladong Atmosphere: Magsagawa sa isang vacuum o high-purity na inert na kapaligiran upang maiwasan ang oksihenasyon ng mga aktibong sangkap.

• Materyal na Versatility: Angkop para sa mga ceramics tulad ng Al2O3, AlN, at Si3N4.